本試卷共7頁，15小題，滿分100分。考試用時75分鐘
一、單項選擇題：本大題7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1．關(guān)于下列插圖，理解不正確的是（ ）
A．A圖是同學(xué)對“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中獲得的紙帶進(jìn)行剪貼獲得的圖像，其斜率就是小車的速度
B．B圖伽利略在做銅球沿斜面運(yùn)動的實驗，其中斜面的作用是“沖淡”重力
C．C圖桌面上的裝置可以用于觀察桌面的微小形變
D．D圖說明物體所受的最大靜摩擦力大于滑動摩擦力
2．2023年6月7日，世界首臺第四代核電技術(shù)釷基熔鹽堆在我國甘肅并網(wǎng)發(fā)電。釷基熔鹽堆用我國儲量豐富的釷作為燃料，并使用熔鹽冷卻劑，避免了核污水排放，減少了核污染。如圖所示是不易裂變的轉(zhuǎn)化為易發(fā)生裂變的并裂變的過程示意圖。下列說法正確的是（ ）
A．中子轟擊生成的核反應(yīng)是核聚變
B．釋放的電子是由原子核內(nèi)部核反應(yīng)產(chǎn)生的
C．的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能
D．可以通過升溫、加壓的方式減小核廢料的半衰期，從而減少核污染
3．如圖1所示撲克牌可以用來“搭房子”。每一張紙牌的質(zhì)量為m，在圖2的示意圖中，下列說法正確的是（ ）
A．a(chǎn)紙牌受到其它紙牌的作用力大小為，方向豎直向上
B．b紙牌受到其它紙牌的作用力大小為，方向豎直向上
C．紙牌對地面的壓力大小為
D．每一張紙牌的合外力都不相同
4．將一臺智能手機(jī)水平粘在秋千的座椅上，使手機(jī)邊緣與座椅邊緣平行（圖甲），讓秋千以小擺角（小于）自由擺動，此時秋千可看作一個理想的單擺，擺長為。從手機(jī)傳感器中得到了其垂直手機(jī)平面方向的向心加速度關(guān)系圖如圖乙所示。則以下說法正確的是（ ）
A．秋千從擺動到停下的過程可看作受迫振動
B．當(dāng)秋千擺至最低點時，秋千對手機(jī)的支持力小于手機(jī)所受的重力
C．秋千擺動的周期為
D．該地的重力加速度
5．近場通信（NFC）器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊，其天線類似一個壓平的線圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大．如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，下列說法正確的是
A．NFC貼紙在使用時需要另外電源供電才能使用
B．穿過線圈的磁場發(fā)生變化時，線圈中的感應(yīng)電動勢為三個線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值
C．穿過線圈的磁場發(fā)生變化時，線圈中的感應(yīng)電動勢為三個線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之和
D．垂直穿過線圈的磁場發(fā)生變化時，芯片中的電流為三個線圈內(nèi)電流之和
6．中國科幻大片《流浪地球2》中描述的“太空電梯”讓人印象深刻。設(shè)想在赤道上建造如圖甲所示的“太空電梯”，宇航員可通過豎直的電梯直通太空站。圖乙中r為宇航員到地心的距離，R為地球半徑，曲線A為地球引力對宇航員產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系；直線B為宇航員由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。關(guān)于相對地面靜止在不同高度的宇航員，下列說法正確的（ ）
A．隨著r增大，宇航員的線速度減小
B．圖中r0為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑
C．宇航員在r=R處的線速度等于第一宇宙速度
D．隨著r增大，宇航員感受到“重力”也增大
7．磁控濺射是一種新型濺射技術(shù)，如圖甲所示，電子在跑道上的運(yùn)動原理可以近似認(rèn)為：從水平靶面電離出初速度為零的電子，在陰極暗區(qū)只受豎直方向的電場力作用，加速飛向負(fù)輝區(qū)，陰極暗區(qū)上下側(cè)面間的電勢差保持不變；電子進(jìn)入負(fù)輝區(qū)的運(yùn)動速度始終與磁場方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小處處相等，電子繞行半個圓周之后，重新進(jìn)入陰極暗區(qū)，回到靶面時，速度恰好為零。電子就實現(xiàn)跳躍式地朝右漂移，如圖乙所示，簡稱漂移。則下列說法正確的是（ ）
A．負(fù)輝區(qū)中的整個磁場為勻強(qiáng)磁場
B．電子每次飛離靶面時，電場和磁場的方向均要與原先反向才能實現(xiàn)漂移
C．其他條件不變的情況下，陰極暗區(qū)厚度越大，電子到達(dá)負(fù)輝區(qū)的速度越大
D．在直道區(qū)，電子每次跳躍的水平距離相同
二、多選題：本大題3小題，每小題6分，共18分在每題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求。漏選得3分，錯選得0分。
8．電蚊拍利用高壓電擊網(wǎng)來擊殺飛近的蚊蟲。如圖所示，將直流電壓通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)檎医蛔冸妷海賹⑵浼釉诶硐胱儔浩鞯脑€圈上，副線圈兩端接電擊網(wǎng)，電壓峰值達(dá)到時可擊殺蚊蟲，正常工作時（ ）
A．交流電壓表的示數(shù)為
B．副線圈與原線圈匝數(shù)比需滿足
C．有蚊蟲觸網(wǎng),電擊網(wǎng)每秒可擊殺10000次
D．將直流電源直接連接在變壓器的原線圈兩端,電蚊拍也可以正常工作
9．如圖所示，配有轉(zhuǎn)盤的中式圓餐桌是我國的傳統(tǒng)家具。質(zhì)量為m的小碗（可視為質(zhì)點）放在水平轉(zhuǎn)盤邊緣上隨轉(zhuǎn)盤一起由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動，若小碗與轉(zhuǎn)盤以及桌面間的動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，轉(zhuǎn)盤的半徑為r，餐桌的半徑為R，重力加速度為g，轉(zhuǎn)盤與桌面的高度差不計，下列說法正確的是（ ）
A．當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度增至?xí)r，小碗相對轉(zhuǎn)盤開始滑動
B．小碗由靜止到即將滑動的過程中，轉(zhuǎn)盤對小碗做的功為
C．若，小碗最終會從桌面滑落
D．若小碗未滑離桌面，則R不會小于
10．圖甲起重機(jī)某次從時刻由靜止開始提升質(zhì)量為的物體，其圖像如圖乙所示，5~10s內(nèi)起重機(jī)的功率為額定功率，不計阻力，重力加速度為，以下說法正確的是（ ）
A．物體在0~10s內(nèi)運(yùn)動的最大速度為10m/s
B．起重機(jī)的額定功率為18000W
C．5~10s內(nèi)起重機(jī)對物體做的功等于0~5s內(nèi)起重機(jī)對物體做功的1.5倍
D．5~10s內(nèi)起重機(jī)對物體做的功等于0~5s內(nèi)起重機(jī)對物體做功的2倍
三、實驗題：本大題2小題，共16分。
11．（6分）某學(xué)習(xí)小組通過實驗測定一截面為半圓形的玻璃磚的折射率n，方法如下：
（1）玻璃磚直徑AB與豎直放置的光屏MN垂直并接觸于A點，置于水平桌面的白紙上。
（2）用激光筆從玻璃磚一側(cè)照射半圓玻璃磚的圓心O，如圖所示，在屏幕MN上可以觀察到兩個光斑C、D，用大頭針分別在白紙上標(biāo)記圓心O點、C點、D點的位置，移走玻璃磚和光屏。
（3）用刻度尺測量OC和OD的長度分別為、。
（4）利用所測量的物理量，寫出玻璃磚折射率的表達(dá)式 。
（5）實驗中，不斷增大入射角， （填“能”或“不能”）觀察到全反射現(xiàn)象。
（6）為減小實驗誤差，實驗中應(yīng)適當(dāng) （填“增大”或“減小”）激光在O點的入射角。
12．（10分）現(xiàn)代社會，喝酒不開車已經(jīng)成為基本行為準(zhǔn)則。某款酒精檢測儀如圖甲所示，核心部件為酒精氣體傳感器，其電阻R與酒精氣體濃度c的關(guān)系如圖乙所示。某同學(xué)想利用該酒精氣體傳感器設(shè)計一款酒精檢測儀，除酒精氣體傳感器外，在實驗室中找到了如下器材：
A．蓄電池（電動勢E＝2 V，內(nèi)阻r＝0.6 Ω）
B．表頭G（滿偏電流6.0 mA，內(nèi)阻未知）
C．電流表A（滿偏電流10 mA，內(nèi)阻未知）
D．電阻箱R1（最大阻值999.9 Ω）
E．電阻箱R2（最大阻值999.9 Ω）
F．開關(guān)及導(dǎo)線若干
（1）該同學(xué)設(shè)計的測量電路如丙所示，為將表頭G的量程擴(kuò)大為原來的10倍，他進(jìn)行了如下操作：先斷開開關(guān)S1、S2、S3，將R1、R2調(diào)到最大值。合上開關(guān)S1，將S3撥到2處，調(diào)節(jié)R2，使表頭G滿偏，電流表A示數(shù)為I。此時合上開關(guān)S2，調(diào)節(jié)R1和R2，當(dāng)電流表A仍為I時，表頭G示數(shù)如圖丁所示，此時R1為108.0 Ω，則改裝電表時應(yīng)將R1調(diào)為 Ω，改裝結(jié)束后斷開所有開關(guān)。
（2）該同學(xué)若將圖丙中開關(guān)S1、S2合上，而將S3撥到1處，電阻箱R2的阻值調(diào)為14.0 Ω，酒精氣體濃度為零時，表頭G的讀數(shù)為 mA。
（3）完成步驟（2）后，某次在實驗室中測試酒精濃度時，表頭指針指向5.0 mA。已知酒精濃度在0.2～0.8 mg/mL之間屬于“酒駕”；酒精含量達(dá)到或超過0.8 mg/mL屬于“醉駕”，則該次測試的酒精濃度范圍屬于 （選填“酒駕”或“醉駕”）。
（4）使用較長時間后，蓄電池電動勢降低，內(nèi)阻增大，可調(diào)整 （“R1”或“R2”），使得所測的酒精氣體濃度仍為準(zhǔn)確值。
四、解答題（本大題3小題，共38分。）
13．（8分）受臺風(fēng)‘杜蘇芮’的影響，我國多地出現(xiàn)暴雨天氣。路面水井蓋因排氣孔（如圖甲）堵塞可能會造成井蓋移位而存在安全隱患。如圖乙所示，質(zhì)量的某井蓋排氣孔被堵塞且與地面不粘連，圓柱形豎直井內(nèi)水面面積，初始時刻水位與井蓋之間的距離，井內(nèi)密封空氣的壓強(qiáng)恰好為大氣壓強(qiáng)，若井蓋內(nèi)的空氣視為理想氣體，溫度始終不變，重力加速度取。求：
（1）密閉空氣的壓強(qiáng)為多大時水井蓋剛好被頂起；
（2）水井蓋剛好被頂起時，水位上升的高度。
14．（14分）有人設(shè)計了一種可測速的跑步機(jī)，測速原理如圖所示，該機(jī)底面固定有間距為L、長度為d的平行金屬電極。電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且接有電壓表和阻值為R的電阻。絕緣橡膠帶上鍍有間距為d的平行細(xì)金屬條，金屬條電阻為0.5R，磁場中始終僅有一根金屬條，且與電極接觸良好，不計金屬電極和其余導(dǎo)線的電阻，若橡膠帶勻速運(yùn)動，電壓表讀數(shù)為U，求：
（1）一根金屬條經(jīng)過磁場區(qū)域時受的安培力的大??；
（2）橡膠帶勻速運(yùn)動的速率；
（3）若從某根金屬條剛進(jìn)入磁場區(qū)域開始計時，一段時間R上產(chǎn)生熱量，則一共有幾根金屬條通過磁場區(qū)域？
15．（16分）如圖甲所示為固定安裝在機(jī)車頭部的碰撞吸能裝置，由一級吸能元件鉤緩裝置和二級吸能元件防爬裝置（可壓縮）構(gòu)成。某次碰撞實驗中，一輛總質(zhì)量為45t的機(jī)車以6m/s的初速度與固定的剛性墻發(fā)生正碰。開始僅觸發(fā)一級吸能元件鉤緩裝置（由緩沖器與吸能管組成），其彈力隨作用行程（壓縮量）的變化關(guān)系如圖乙所示，緩沖階段，緩沖器彈力與壓縮量成正比，屬于彈性變形。作用行程為55mm時，達(dá)到最大緩沖極限，緩沖器被鎖定，鉤緩裝置中吸能管開始平穩(wěn)變形，產(chǎn)生的彈力恒為，其作用行程為110mm。吸能管行程結(jié)束后，鉤緩裝置迅速剛化，此時啟動二級吸能元件，防爬裝置被壓縮產(chǎn)生恒定緩沖作用力，此過程行程為225mm 時，機(jī)車剛好停止，車體完好無損。（設(shè)每次碰撞過程中，該吸能裝置的性能保持不變，忽略其它阻力影響。）求：
（1）一級吸能元件鉤緩裝置通過緩沖與吸能管變形過程總共吸收的能量；
（2）二級吸能元件工作時的緩沖作用力及作用時間；
（3）為了測試該吸能裝置的一級吸能元件性能，將該套吸能裝置安裝在貨車甲前端，貨車甲總質(zhì)量為66t，與靜止在水平面上無制動的質(zhì)量為13.2t的貨車乙發(fā)生正碰（不考慮貨車的形變），在一級吸能元件最大吸能總量的60%以內(nèi)進(jìn)行碰撞測試（碰撞時若鉤緩裝置的吸能管未啟動時，緩沖器能像彈簧一樣工作）。 求貨車乙被碰后的速率范圍。

2023-2024學(xué)年下學(xué)期期末三校聯(lián)考
高二物理答案
11． 不能 減小
12． 6.0 2.0 醉駕 R2
13．（1）；（2）
（1）對井蓋進(jìn)行受力分析有
代入數(shù)據(jù)有
（2）井內(nèi)氣體經(jīng)歷等溫變化，井蓋剛頂起時，設(shè)水位上升，對氣體由玻意耳定律得
解得
14．（1）；（2）；（3）9
（1）根據(jù)題意可知，流過金屬棒的電流為
則安培力的大小為
（2）設(shè)橡膠帶勻速運(yùn)動的速率為v，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可知

根據(jù)閉合回路的歐姆定律，可知
解得
（3）每根金屬條經(jīng)過磁場區(qū)整個電路產(chǎn)生的熱量為
電阻R上產(chǎn)生的熱量為
設(shè)一共有n根金屬條通過磁場區(qū)域，則
解得
則一共有9根金屬條通過磁場區(qū)域。
15．（1）247500J；（2），0.09s；（3）見解析
（1）由題可知一級吸能元件吸收能量等于緩沖吸能吸能管吸能總和
由圖可知
可得
（2）設(shè)一級吸能元件工作結(jié)束時現(xiàn)車的速度為，由能量守恒定律
解得
設(shè)二級吸能原件工作時的緩沖作用力大小為，作用時間為t，由動能定理和動量定理有
解得
（3）當(dāng)甲車速度為時，甲乙兩車碰撞后兩車共速且剛好使一級吸能元件中的緩沖器鎖定，此時兩車速度設(shè)為，則有
（一級最大吸能總量60%以內(nèi)）
可得
由題可知兩車碰撞中當(dāng)甲車速度時，碰撞過程一級吸能元件中的緩沖器末被鎖定此時發(fā)生彈性碰撞，彈簧恢復(fù)形變后，甲車的速度為，乙車獲得速度為，有
可得
即當(dāng)時，；
由題可知兩車碰撞中當(dāng)甲車速度時，碰撞過程一級吸能元件中的緩沖器被鎖定后此時啟動了吸能管，發(fā)生的碰撞為完全非彈性碰撞，吸能元件吸收能量最大且原件吸能總量為時，碰后兩車速度相同為，有
可得
當(dāng)時，緩沖器被鎖定，有
可得
綜上所述：當(dāng)時，；
當(dāng)時，。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
A
D
C
B
D
BC
BD
BD

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